نقش مصالح ساختمانی در سازه‌های تاریخی و اهمیت آن در صنعت ساختمان
مهندس آرش اسکندری
دانش آموخته ارشد مهندسی سازه – دانشگاه اصفهان
ایمیل:Arash.eska@gmail.com
۲۳ فروردین ماه ۱۴۰۰
(مقاله اختصاصی کارخانجات آجر تیراژه)
چکیده
مصالح ساختمانی به عنوان کوچک‌ترین المان سازه‌ای و مهم‌ترین عنصر در ساخت، نقشی اساسی در سازه ایفا می‌نمایند. در این بین سازه‌های تاریخی بواسطه قدمت بالای ساخت و اهمیت پایش سلامت آن‌ها و تلاش برای حفظ میراث ارزشمند جهانی از حساسیت بیشتری برخودار بوده است. مرمت و بازسازی در کشور ایران با دارا بودن سازه‌های تاریخی کم نظیری چون سازه‌های ساخته شده از خشت که در کل کشور به خصوص در فلات مرکزی پراکنده شده است، اهمیتی دو چندان می‌یابد. مطالعات گسترده بر روی خصوصیات متفاوتی چون خصوصیات مکانیکی، خاکی و کانی‌شناسی خشت‌های ایران و همچنین تولید آن منطبق با استانداردهای جهانی می‌تواند باعث پیوند موفق علم و تکنولوژی و تولید مصالحی با کیفیت مطلوب برای این حوزه از صنعت ساختمان شود.
۱-مقدمه
مطالعه‌ی مصالح ساختمانی همواره یکی از کیس‌های تحقیقاتی مهم و به روز در دنیا به شمار می‌رود و مقالات بسیاری در این حوزه در ژورنال‌های معتبر بین‌المللی به چاپ می‌رسد. این مطالعات منجر به شناختی می‌شود که فاز مقدماتی تحلیل و طراحی مهندسی سازه را بوجود می‌آورد. مصالح ساختمانی را می‌توان به طور گسترده به سه دسته سنتی (تاریخی)، مصالح رایج و مصالح نوین دسته‌بندی کرد. در این بین مصالح سنتی که در کارگاه‌ها و کارخاتجات تولید می‌گردد بواسطه نقش آن‌ها در حوزه مرمت و بازسازی از اهمیت خاصی برخوردار است و کشور ایران با دارا بودن سازه‌های تاریخی کم نظیر، جزو معدود کشورهای با قدمتی چند هزار ساله در این زمینه است.
۲-قدمت مصالح ساختمانی در ایران
از نتایج کاوش‌های باستان‌شناسان در تپه سیلک کاشان که یکی از قدیمی‌ترین تمدن‌های شکل گرفته در ایران و در جهان بشمار می‌رود، این است که روش خانه‌سازی با استفاده از گل بی‌شکل و بدون فرم از هزاره پنجم قبل از میلاد وجود داشته است. در هزاره چهارم قبل از میلاد گل بی‌شکل و ساده کم‌کم جای خود را به خشت خام داد. این خشت‌ها به صورت توده تخم‌مرغی شکل بوده که از اواخر هزاره چهارم قبل از میلاد به شکل مکعب مستطیل که در قالب‌های چوبی ریخته می‌شدند، درآمدند. لازم به ذکر است که تولید این نوع خشت با هندسه‌ی مشخص برای اولین بار از اختراعات ایرانیان بوده و آجرهای پخته شده از هزاره چهارم میلاد توسط بابلی‌ها ساخته شده است
اگرچه خشت در بسیاری از نقاط جهان یافت می‌شود، اما بیشترین کاربرد آن در نواحی معتدل، گرم و خشک و کم‌باران است. در مناطق کویری برای انواع بناها به‌ویژه یخچال‌ها خشت به کار رفته که عایق گرما و سرما می‌باشد و همچنین رنگ خشت از انعکاس نور شدید آفتاب می‌کاهد. خشت از مصالح اصلی بادگیرها بوده است که مانند آن در یزد دیده می‌شود. در دوره اسلامی خشت به سه طریق به کار می‌رفته است: ۱- ساخت کل بنا از خشت، ۲- کاربرد خشت در پایه و دیوارها و ۳- استفاده از خشت در هسته‌ی مرکزی دیوارهای آجرنما
۳-تحقیقات و مطالعات انجام شده بر روی مصالح ساختمانی تاریخی
خشت ایرانی، از رایج‌ترین مصالح تاریخی و سنتی کشور ایران است که توجه دانشگاه و کشورهای پیشگام در تحقیق در عرصه مصالح ساختمانی را نیز به خود جلب کرده است و منجر به تجربه موفق مطالعه‌ی گسترده بر روی خصوصیات خشت‌های تاریخی و جدید ایران ]۷[ توسط نویسنده این مقاله و در قالب پروژه‌ی مشترک دانشگاه اصفهان ایران با دانشگاه اشتوتگارت آلمان شده است. این پروژه به راهنمایی پروفسور جوشکو اوژبولت (استاد تمام و رییس انستیتو مصالح ساختمانی دانشگاه اشتوتگارت)، دکتر مهرداد حجازی (دانشیار گروه عمران دانشگاه اصفهان و عضو کمیته علمی بین‌المللی تحلیل و مرمت سازه های میراث معماری (ایسکارسا)) و با مشاوره‌ی دکتر محمود هاشمی اصفهانیان (دانشیار گروه عمران دانشگاه اصفهان) در سال ۱۳۹۷-۱۴۰۰ انجام گردیده است. مقالات متعددی نیز از این پروژه در مرحله‌ی نگارش است که باعث درخشش هر چه بیشتر نام ایران در عرصه‌ی بین‌المللی و در ژورنال‌های معتبر جهانی خواهد شد.
۴-لزوم توجه به مصالح تاریخی و اهمیت آن در صنعت ساختمان
شناخت مصالح سنتی از آن جهت حائز اهمیت است که مصالح ساختمانی به عنوان کوچک‌ترین المان سازه‌های تاریخی، در طول دوره‌های زمانی مختلف و به دلیل قرار گرفتن در مواجه با شرایط محیطی و بارهای استاتیکی و دینامیکی متعدد، مستهلک می‌گردد و باعث تضعیف در خصوصیات مکانیکی نظیر مقاومت و مدول الاستیسته آن‌ها می‌شود. این پدیده مقدمه‌ای برای بوجود آمدن اندرکنش‌هایی در کل سازه است که در نهایت باعث ایجاد ترک و تخریب کل سازه می‌گردد. برای جلوگیری از چنین امری در طی دوره‌های زمانی متفاوت سازه‌های تاریخی نیازمند نظارت، پایش سلامت و مرمت می‌باشند. چه بسا مواجه با حوادث طبیعی نظیر سیل و زلزله نیز اجتناب ناپذیر است که برای مثال می‌توان به تخریب کامل ارگ بم بواسطه زلزله ۶/۶ ریشتری سال ۱۳۸۲ اشاره کرد.
برای احیای این اثار ارزشمند ایرانی و میراث جهانی، رسیدگی و مرمت‌های پی در پی مورد نیاز است که البته این مرمت‌ها باید به طور اصولی و منطبق با استانداردهای جهانی صورت گیرد. مصالحی که به عنوان مرمت برای این سازه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد باید به ماهیت مصالح سازه نزدیک باشد. به عبارتی در صورتی که سازه خشتی باشد باید از خشت با خواص مکانیکی بهبود یافته نسبت به خشت تاریخی موجود در سازه استفاده گردد .
از مصارف دیگر آجرهای خشتی می‌توان در معماری‌های اکوتک و پایدار نام برد؛ برای مثال در منطقه‌ای مانند شهر یزد که بافت خشتی در آن محیط، قالب است برای ساخت سازه‌ای مدرن منطق با تکنولوژی روز و هماهنگ با بافت محیط پیرامون، آجرهای خشتی مورد استفاده قرار می‌گیرد.مصرف دیگر آجرهای خشتی (بالخصوص آجر خشتی تیراژه) استفاده در طراحی داخلی بناها و ساختمانهای لوکس می باشد.
۵-نتیجه‌گیری و پیشنهاد
مصالح ساختمانی سنتی همواره باید مورد توجه محققان و مهندسین باشد که خروجی پیوند علم و تکنولوژی منجر به تولیدات با کیفیت و احیای بافت تاریخی و معماری سنتی شود. از مهم‌ترین این مصالح خشت یا آجرهای خشتی است که بخش عمده‌ای از بافت سازه‌های تاریخی را شامل می‌شود. انتخاب مصالح ساختمانی چون خشت که دقت در تولید و کیفیت آن امری مهم محسوب می‌گردد و مورد استفاده در سازه‌های میراث جهانی است، همواره مورد توجه کارفرمایان و پیمانکارانی بوده که به کیفیت مصالح توجه ویژه‌ای داشته‌اند. گروه کارخانجات آجر تیراژه که از تولیدکنندگان آجرهای سنتی و خشتی نیز می باشد با دارا بودن استانداردهای مورد نیاز و تجربه موفق در تولید مصالح ساختمانی با کیفیت مطلوب، می‌تواند در راستای تحقق نیاز صنعت ساختمان و معماری و احیای بافت تاریخی گامی موثر بردارد.
منابع:
۱- وطنی اسکویی، اصغر؛ افضلی، محمد؛ مدديپور، محمدرضا؛ بخشی، علی. (۱۳۹۵). بررسی آزمایشگاهی دیوار خشتی تحت کشش قطري با رویکرد تقویت خشت و ملات. نشریه مسکن و محیط روستا، شماره ۱۵۴، صفحات ۱۲۴-۱۰۷٫
۲- د. ن.ویلبر، معماری اسلامی ایران در دوره ایلخانان. ترجمه ع. فریار، تهران: شرکت انتشارات علمی و فرهنگی، ۱۳۶۵٫
- R. Ettinghausen, and O. Gabar, The Art and Architecture of Islam 650-1250. Harmondsworth, England: Penguin Books, 1987.
۴- م. ع. مخلصی، “یخچالهای قدیمی: شاهکارهای معماری از یاد رفته،” در مجموعه مقالات کنگره تاریخ معماری و شهرسازی ایران(ارگ بم)، تهران: سازمان میراث فرهنگی کشور، ج. ۲، ص. ۶۹۶، ۱۳۷۴٫
۵- ع. ا. شریعتزاده، “نقش بادگیر در ناحیه جنوبی دشت کویر استان یزد،” در مجموعه مقالات کنگره تاریخ معماری و شهرسازی ایران(ارگ بم)، تهران: سازمان میراث فرهنگی کشور، ج. ۲، ص. ۲۲۶-۲۲۰، ۱۳۷۴٫
- R. Hillenbrand, Islamic Architecture: Form,Function and Meaning. Edinburgh: Edinburgh University Press, 1994.
۷- پایان‌نامه کارشناسی ارشد مهندسی سازه، تعیین خصوصیات خشت‌های تاریخی و جدید ایران، آرش اسکندری، دانشگاه اصفهان، ایران، اسفند ۱۴۰۰٫
